基于哈达玛变换的LTE辅同步信号检测方法实现研究

针对LTE系统中辅同步信号检测算法复杂度大的问题,根据辅同步信号的特点,提出了基于哈达玛变换的检测方法。详细推导了该方法的理论依据,并对其实现复杂度与常规检测方法进行分析比较,得出本方法能够降低90%计算量的结论。通过MATLAB仿真,验证了本方法在白噪声环境下能够和常规检测方法获得相同的检测性能。

TD-LTE自适应辅同步信号检测算法与仿真实现

介绍了TD-LTE自适应辅同步信号的检测算法。该算法采用自适应反馈的方法,对由主同步序列估计的频域信道冲激响应进行修正,通过相干检测的方法有效地提高了辅同步序列检测的成功率,并利用索引号来检测辅同步序列,极大地减小了计算复杂度。理论分析和仿真结果表明,该算法在不同的信道环境下均具有良好的性能,能够满足TD-LTE系统辅同步信号检测的性能需求。

一种TD-LTE系统下行辅同步信号检测方法

基于相干检测和使用部分相关的非相干检测,提出了一种适用于TD-LTE系统下行辅同步信号SSS(Secondary Synchronization Signal)的检测方法。根据SSS索引号(m0,m1)对应关系,通过优化降低了索引号m1的检测运算量。仿真结果表明,在不同的信道环境下,本文提出的SSS检测方法能较好地工作,具有稳定、检测复杂度低等优点。

LTE系统中辅同步信号的研究与DSP实现

第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)系统的同步信号包括主同步信号与辅同步信号,用于小区搜索。文章介绍了辅同步信号的生成过程,并根据定点数字信号处理器(DSP)的特点,提出了一种简单的实现方案,并利用MATLAB软件对其进行了验证。该方案已应用于LTE-时分双工(TDD)无线综合测试仪表的开发中。

LTE小区搜索中循环前缀类型判决和辅同步信号检测算法的改进

提出了一种LTE系统小区搜索中循环前缀类型判决和辅同步信号检测的改进算法。基于滑动窗,利用接收信号的序列相关和门限值判断循环前缀类型,避免循环前缀类型的盲检测;利用辅同步信号的偶数序列相关检测小区组标识号,在此基础上利用奇数序列验证检测结果,避免偶数序列和奇数序列的盲检测。仿真结果表明,本文算法在保证检测性能的同时降低了计算复杂度,提高了小区搜索的有效性,非常适合实际系统应用。

基于相干检测的TD-LTE系统下行辅同步信号检测方法

随着国际信息技术水平的不断提升,我国的移动通信技术得到了良好的发展。但是随着世界经济一体化的实施,行业之间的竞争更加剧烈,我国的移动通信行业的发展面临着巨大的挑战。因此,技术的提升就显得尤为重要。本文作者结合近几年的实践经验,从相干检测的TD-LTE系统入手,分别从相关的原理分析,结合具体的案例,重点对辅同步信号检测方法进行探讨。

5G系统小区搜索中PSS同步优化检索算法

随着5G协议规范标准的逐渐成熟和商用部署的推进,对网络低时延、高速率传输提出了更高要求。小区搜索作为5G通信建立的关键,直接影响通信质量。小区搜索分为主同步信号(primary synchronization signal,PSS)检索和辅同步信号(secondary synchronization signal,SSS)检索,但是传统小区搜索算法耗时较长,且易受到信道环境变化影响,难以满足5G快速通信的需求,因此提出一种基于接收信号序列时域做M分段处理、频域互相关检测的PSS优化检索算法。仿真结果表明,该算法的检索效率有明显提升。

LTE辅同步检测低复杂度算法设计及实现

小区搜索是LTE移动通信系统中的重要过程,移动终端通过小区搜索实现与基站之间的时间和频率同步,在这个搜索过程中通过主同步信号(Primary Synchronization Signal,PSS)检测和辅同步信号(Secondary Synchronization Signal,SSS)检测完成小区ID的识别。传统的SSS检测算法,需要遍历所有可能序列,复杂高。针对这一缺点,提出一种利用辅同步序列特点,缩小候选序列的新算法,该算法能显著降低搜索范围和计算复杂度。同时,在FPGA硬件实现时,采用1 bit量化和计算单元分时复用策略可进一步降低辅同步信号检测复杂度。仿真结果表明,设计和实现的SSS检测算法能够很好地完成小区搜索的辅同步检测过程。

基于2^(n)-1长m序列的FHT运算及FPGA实现

在地面4G/5G移动通信中辅同步信号(Secondary Synchronization Signal,SSS)都由长为31和127的小m序列组成,在求最大相关值运算中通常都采用快速哈达码变换(Fast Hadamard Transform,FHT)来减少计算量、降低运算资源的使用,但是对于任意长序列的FHT推导没有扩展描述。文章针对基于2^(n)-1任意长度的小m序列到FHT运算的行列变换过程给出了完整的矩阵推导,并利用长为3的小m序列进行仿真验证结论的正确性,最后以5G标准中长度为127的SSS序列完成FHT的FPGA实现。

改进的时分长期演进系统定时同步算法

针对现有时分长期演进(TD-LTE)系统定时同步算法复杂度过高以及抗频偏性能较差的问题,提出一种基于辅同步信号(SSS)时域共轭对称性的定时同步算法。该方法对接收信号本身进行滑动共轭对称相关运算,在明显的相关峰值处捕获SSS,然后利用捕获到的SSS的位置联合小区组内ID检测,实现循环前缀(CP)类型的判决,从而完成了定时同步。理论分析和仿真结果表明,该方法具有很强的抗频偏性能、低复杂度,且较常规算法可靠性有了很大提高,同时在多径信道下性能良好。该方法已成功应用于TD-LTE第三方终端探测系统中,验证了其可行性。

TD-LTE系统小区搜索定时同步的改进算法

通过对TD-LTE系统小区搜索定时同步的研究,结合Zadoff-Chu序列自身的特性,给出了一种基于SSS的定时同步算法,利用SSS信号的时域共轭对称性正确地估计定时同步点。理论分析和仿真结果表明,该算法性能良好,复杂度低,在存在频偏的情况下也能够准确地估计SSS定时同步点的位置,较常规算法可靠性有了很大提高。

基于DSP的SSS定时同步算法的研究与实现

通过对现有小区搜索PSS定时同步算法的研究,结合Zadoff-Chu序列自身的特性,给出了一种基于SSS定时同步算法的实现方案,该算法复杂度低、易于实现,在存在频偏的情况下也能准确的计算定时同步点的位置。理论分析和仿真结果表明,该方案能够简化PSS定时同步的计算复杂度,可靠性高、易于实现。该方案已经在TMS320C64×DSP中实现,能够满足LTE-A系统小区搜索的性能要求。

采用通信侦察方法实现5G-NR下行同步与广播信息获取的研究

对移动通信信号进行侦收与监控,不仅是维护正常移动通信秩序的重要保障,而且也是确保电磁空间安全的必要手段。针对5G移动通信新空口信号的时频域特点,利用电子对抗中的通信侦察方法,采用时域包络检波、时频特征综合判别、相位直线辅助解调等手段,快速实现了5G-NR下行同步与小区物理层ID的计算,在此基础上对PBCH物理广播信道传输的信号进行了解调解码,获取了主信息块的传输内容。最后利用通信侦察接收机实际采集5G-NR信号进行处理,验证了所用方法的有效性。不仅为后续5G信号监控应用中各种信道传输信号的分析处理奠定了重要基础,而且也为5G移动通信终端的信号处理新方法研究提供了重要参考。

LTE小区搜索实验装置设计

本文介绍了一种新型的LTE小区搜索装置,可用于获取附近的LTE小区信息,采取模块化设计,硬件上由SDR设备和移动设备组成,包含天线模块、SDR接收机模块、频谱分析模块、移动客户端与云端存储模块;软件上采用多线程并行架构,并使用OpenCL为搜索过程加速。本文详细介绍了装置中混频器、抗混叠滤波、宽带ADC和DSP模块的设计,阐述了对SDR接收机和设备整体的测试结果并给出结论。

一种低复杂度的NB-IoT小区ID检测算法

窄带物联网(NB-IoT)存在多种辅同步信号,需要很多的空间去存储,而NB-IoT有低功耗的要求,因此文章提出了一种自相关与互相关联合的检测算法。该算法首先对辅同步信号进行拆分,利用相位偏移量随着帧号变化的规律,减少了算法中的乘法运算,其次利用Zadoff-Chu(ZC)序列在辅同步信号中的对称性,对接收信号自相关,结合本地信号与接收信号的互相关,可以检测出辅同步信号,求出小区标识(ID)号。通过对比其他算法,文章所提算法在保证性能的前提下,能够极大地降低算法复杂度。

一种新的同频小区检测方法

为了提高频谱资源利用率,3GPP长期演进(LTE)在组网时通常采用同频组网的方式,但相邻小区之间因此会产生同频干扰问题。同频干扰加大了小区检测的难度,特别是当2个小区使用相同的主同步信号(PSS)时。在这种情况下,由于很难直接通过PSS估计出辅同步信号(SSS)所在位置的信道频域响应(CFR),因此极大降低了弱信号小区的检测成功率。为了解决该问题,本文提出一种同频干扰下的LTE小区检测的方法。所提方法首先对小区接收信号进行合理建模,通过求解方程组的方式估计出强信号小区的CFR,然后进行干扰抵消,之后进行弱信号小区的检测。仿真结果表明,所提方法能大幅提高弱信号小区的检测成功率,当信噪比(SNR)等于10 d B时,有70%的检测成功率;SNR等于20 d B时,有90%以上的成功率,相较普通小区检测法的50%有显著进步。

5G广播系统物理广播信道的信道估计

在研究5G广播标准协议的基础上,提出了基于离散傅里叶变换(DFT)降噪的主/辅同步信号(PSS/SSS)及小区参考信号(CRS)联合信道估计方法,可以在低信噪比、大频偏和高信道动态变化的场景下,准确地估计出物理广播信道(PBCH)的信道状态信息.仿真结果表明:所提出的信道估计方法的性能优于传统方法,有效地提升了5G广播系统中PBCH的信道估计能力.

TD-LTE下行链路侦收中小区物理层ID的快速获取

LTE小区物理层ID是对移动通信系统实施监测、管控与利用中的关键信息。以TD-LTE下行链路为目标对象,在对其信号模型与物理层ID计算要求简要介绍之后,充分利用TD-LTE信号规整的时频结构特性,基于时域多重脉冲特征实现了子帧划分与符号粗同步,基于辅同步信号频域特征并结合LTE应用边界条件实现了载波中心频率的精确估计。在此基础上利用辅同步信号的BPSK调制特点实现了符号的精同步,通过辅同步信号的解调比对及主同步信号相位序列比对获取了小区组号和扇区号,从而计算得到小区物理层ID。上述方法的有效性经过了实采信号的试验验证,具有简洁快速的特点,适合于TD-LTE信号侦收的工程应用。

LTE系统小区搜索中SSS时频同步算法的研究

时频同步是终端小区搜索过程中的核心模块,其性能的好坏将直接影响系统的解调性能。通过对时分长期演进(time division-long term evolution,TD-LTE)系统小区搜索过程中时频同步算法的研究,结合辅同步信号(secondary synchronization signal,SSS)序列时域信号特性,给出了一种基于SSS对称相乘的时频同步算法。该算法利用SSS信号的时域共轭对称性能够准确地估计出SSS信号的中心共轭对称点,进而获取定时同步;同时,定时同步位置所对应的小数倍频偏计算结果即为小数倍频偏估计值。在MATLAB中对该算法的性能进行仿真与分析。仿真结果表明,利用SSS进行定时同步能够很好地抵制大载波频偏对定时同步性能的影响。从计算过程来看,该算法仅利用接收信号的对称相乘运算来估计小数倍频偏估计,极大降低了计算复杂度。该时频同步算法性能良好、复杂度低,较常规算法可靠性有较大提高。